10,916 research outputs found

    An Efficient Data-aided Synchronization in L-DACS1 for Aeronautical Communications

    Full text link
    L-band Digital Aeronautical Communication System type-1 (L-DACS1) is an emerging standard that aims at enhancing air traffic management (ATM) by transitioning the traditional analog aeronautical communication systems to the superior and highly efficient digital domain. L-DACS1 employs modern and efficient orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation technique to achieve more efficient and higher data rate in comparison to the existing aeronautical communication systems. However, the performance of OFDM systems is very sensitive to synchronization errors. L-DACS1 transmission is in the L-band aeronautical channels that suffer from large interference and large Doppler shifts, which makes the synchronization for L-DACS more challenging. This paper proposes a novel computationally efficient synchronization method for L-DACS1 systems that offers robust performance. Through simulation, the proposed method is shown to provide accurate symbol timing offset (STO) estimation as well as fractional carrier frequency offset (CFO) estimation in a range of aeronautical channels. In particular, it can yield excellent synchronization performance in the face of a large carrier frequency offset.Comment: In the proceeding of International Conference on Data Mining, Communications and Information Technology (DMCIT

    Chaotic communications over radio channels

    Get PDF

    Progress in Interferometry for LISA at JPL

    Full text link
    Recent advances at JPL in experimentation and design for LISA interferometry include the demonstration of Time Delay Interferometry using electronically separated end stations, a new arm-locking design with improved gain and stability, and progress in flight readiness of digital and analog electronics for phase measurements.Comment: 11 pages, 9 figures, LISA 8 Symposium, Stanford University, 201

    Contribution to Efficient Use of Narrowband Radio Channel

    Get PDF
    Předkládaná práce se soustředí na problematiku využívání úzkopásmového rádiového kanálu rádiovými modemy, které jsou určené pro průmyslové aplikace pozemní pohyblivé rádiové služby, specifikované v dominantní míře Evropským standardem ETSI EN 300 113. Tato rádiová zařízení se používají v kmitočtových pásmech od 30 MHz do 1 GHz s nejčastěji přidělovanou šířkou pásma 25 kHz a ve většině svých instalací jsou využívána ve fixních nebo mobilních bezdrátových sítích. Mezi typické oblasti použití patří zejména datová telemetrie, aplikace typu SCADA, nebo monitorování transportu strategických surovin. Za hlavní znaky popisovaného systému lze označit komunikační pokrytí značných vzdáleností, dané především vysokou výkonovou účinnosti datového přenosu a využívaní efektivních přístupových technik na rádiový kanál se semiduplexním komunikačním režimem. Striktní požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu umožňují těmto zařízením využívat spektrum i v oblastech kmitočtově blízkým jiným komunikačním systémům bez nutnosti vkládání dodatečných ochranných frekvenčních pásem. Úzkopásmové rádiové komunikační systémy, v současnosti používají převážně exponenciální digitální modulace s konstantní modulační obálkou zejména z důvodů velice striktních omezení pro velikost výkonu vyzářeného do sousedního kanálu. Dosahují tak pouze kompromisních hodnot komunikační účinnosti. Úpravy limitů příslušných rádiových parametrů a rychlý rozvoj prostředků číslicového zpracování signálu v nedávné době, dnes umožňují ekonomicky přijatelné využití spektrálně efektivnějších modulačních technik i v těch oblastech, kde je prioritní využívání úzkých rádiových kanálů. Cílem předkládané disertační práce je proto výzkum postupů směřující ke sjednocení výhodných vlastností lineárních a nelineárních modulací v moderní konstrukci úzkopásmového rádiového modemu. Účelem tohoto výzkumu je efektivní a „ekologické“ využívání přidělené části frekvenčního spektra. Mezi hlavní dílčí problémy, jimiž se předkládaná práce zabývá, lze zařadit zejména tyto: Nyquistova modulační filtrace, navrhovaná s ohledem na minimalizaci nežádoucích elektromagnetických interferencí, efektivní číslicové algoritmy frekvenční demodulace a rychlé rámcové a symbolové synchronizace. Součástí práce je dále analýza navrhovaného řešení z pohledu celkové konstrukce programově definovaného rádiového modemu v rovině simulací při vyšetřování robustnosti datového přenosu rádiovým kanálem s bílým Gaussovským šumem nebo kanálem s únikem v důsledku mnohacestného šíření signálu. Závěr práce je pak zaměřen na prezentování výsledků praktické části projektu, v níž byly testovány, měřeny a analyzovány dvě prototypové konstrukce rádiového zařízení. Tato finální část práce obsahuje i praktická doporučení, vedoucí k vyššímu stupni využitelnosti spektrálně efektivnějších komunikačních režimů v oblasti budoucí generace úzkopásmových zařízení pozemní pohyblivé rádiové služby.he industrial narrowband land mobile radio (LMR) devices, as considered in this dissertation project, has been subject to European standard ETSI EN 300 113. The system operates on frequencies between 30 MHz and 1 GHz, with channel separations of up to 25 kHz, and is intended for private, fixed, or mobile, radio packet switching networks. Data telemetry, SCADA, maritime and police radio services; traffic monitoring; gas, water, and electricity producing factories are the typical system applications. Long distance coverage, high power efficiency, and efficient channel access techniques in half duplex operation are the primary advantages the system relays on. Very low level of adjacent channel power emissions and robust radio receiver architectures, with high dynamic range, enable for a system’s coexistence with various communication standards, without the additional guard band frequency intervals. On the other hand, the strict limitations of the referenced standard as well as the state of the technology, has hindered the increase in communication efficiency, with which the system has used its occupied bandwidth. New modifications and improvements are needed to the standard itself and to the up-to-date architectures of narrowband LMR devices, to make the utilization of more efficient modes of system operation practically realizable. The main objective of this dissertation thesis is therefore to find a practical way how to combine the favorable properties of the advanced nonlinear and linear digital modulation techniques in a single digital modem solution, in order to increase the efficiency of the narrowband radio channel usage allocated to the new generation of the industrial LMR devices. The main attention is given to the particular areas of digital modem design such as proposal of the new family of the Nyquist filters minimizing the adjacent channel interference, design and analysis of the efficient algorithms for frequency discrimination, fast frame and symbol

    TS-MUWSN: Time synchronization for mobile underwater sensor networks

    Get PDF
    Time synchronization is an important, yet challenging, problem in underwater sensor networks (UWSNs). This challenge can be attributed to: 1) messaging timestamping; 2) node mobility; and 3) Doppler scale effect. To mitigate these problems, we present an acoustic-based time-synchronization algorithm for UWSN, where we compare several message time-stamping algorithms in addition to different Doppler scale estimators. A synchronization system is based on a bidirectional message exchange between a reference node and a slave one, which has to be synchronized. Therefore, we take as reference the DA-Sync-like protocol (Liu et al., 2014), which takes into account node's movement by using first-order kinematic equations, which refine Doppler scale factor estimation accuracy, and result in better synchronization performance. In our study, we propose to modify both time-stamping and Doppler scale estimation procedures. Besides simulation, we also perform real tests in controlled underwater communication in a water test tank and a shallow-water test in the Mediterranean Sea.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

    Slotted ALOHA Overlay on LoRaWAN: a Distributed Synchronization Approach

    Full text link
    LoRaWAN is one of the most promising standards for IoT applications. Nevertheless, the high density of end-devices expected for each gateway, the absence of an effective synchronization scheme between gateway and end-devices, challenge the scalability of these networks. In this article, we propose to regulate the communication of LoRaWAN networks using a Slotted-ALOHA (S-ALOHA) instead of the classic ALOHA approach used by LoRa. The implementation is an overlay on top of the standard LoRaWAN; thus no modification in pre-existing LoRaWAN firmware and libraries is necessary. Our method is based on a novel distributed synchronization service that is suitable for low-cost IoT end-nodes. S-ALOHA supported by our synchronization service significantly improves the performance of traditional LoRaWAN networks regarding packet loss rate and network throughput.Comment: 4 pages, 8 figure
    corecore